基于TMS320DM642的视频图像处理平台设计与实现

摘要

随着数字图像处理技术的发展，以及现代信息化社会建设的加速，视频图像处理系统在军用领域和民用领域都得到了广泛的应用。尤其近年来，DSP技术的发展不断地将数字图像处理领域的理论研究成果转换到实际应用中去，推动了视频图像处理领域的发展。因此对视频图像处理平台的研究具有重要意义。
　　 本文以某武器系统的研制为背景，主要研究了系统的核心组件之一——基于DSP技术的视频图像处理平台。论文对系统功能需求和技术指标进行了详细分析，给出了视频图像处理平台的总体设计方案，并根据方案实现了各个模块的硬件设计、软件驱动设计和调试。
　　 根据系统功能需求，视频图像处理平台采用TI公司的TMS320DM642芯片作为核心处理器，视频解码器和编码器分别采用Philips公司的SAA7113H和SAA7121H芯片。论文详细地介绍了硬件平台各个功能模块的设计与实现，同时，系统地介绍了视频图像处理平台的主程序设计，包括DM642初始化、视频编/解码模块、通信模块、CAN模块和CPCI模块等的底层驱动设计。视频图像处理平台采用CAN总线与主机进行数据通信，同时为了解决系统平台在运动过程中振动可能带来的问题，平台采用CPCI接口向主机发送完整的视频流信息，通过CPLD模块的设计对视频图像处理平台进行时序和逻辑控制。论文最后对各个模块进行了软硬件调试，实现了设计目标。
　　 论文设计的视频图像处理平台，成功实现了视频图像的采集、传输和显示，并能通过CPCI接口完成对主机的实时图像传输，通过CAN总线与主机的实时信息交互，各个功能模块均能满足总体对视频图像处理平台的设计指标要求。目前本平台正参与全系统的集成和联调，工作状况良好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 研究现状与发展趋势

1．3 论文工作内容

1．4 论文组织结构

2 系统总体设计

2．1 系统功能需求

2．2 系统总体设计

2．3 主要芯片的选型与介绍

2．3．1 DSP芯片的选型

2．3．2 视频编／解码芯片的选型

2．4 本章小结

3 视频图像处理平台硬件设计

3．1 TMS320DM642处理器简介

3．1．1 DM642的主要性能

3．1．2 DM642的片上资源

3．1．3 DM642的关键技术

3．2 系统电源模块设计

3．2．1 电源电路设计

3．2．2 复位电路设计

3．3 系统时钟模块设计

3．4 视频接口模块设计

3．4．1 视频采集电路设计

3．4．2 视频输出电路设计

3．5 存储器扩展模块设计

3．5．1 EMIFA接口概述

3．5．2 FLASH电路设计

3．5．3 SDRAM电路设计

3．6 系统通信模块设计

3．6．1 UART接口设计

3．6．2 CAN接口设计

3．6．3 CPCI接口设计

3．7 CPLD模块设计

3．8 JTAG接口设计

3．9 本章小结

4 视频图像处理平台软件设计

4．1 DM642的软件开发工具

4．1．1 Code Composer Studio

4．1．2 仿真器

4．1．3 片级支持库CSL

4．2 DM642系统上电引导

4．3 系统的主程序设计

4．4 DM642的初始化设置

4．5 视频采集／输出模块程序设计

4．5．1 视频编／解码芯片初始化

4．5．2 视频采集模块程序设计

4．5．3 视频输出模块程序设计

4．6 通信模块程序设计

4．6．1 串口通信模块程序设计

4．6．2 CAN通信模块程序设计

4．6．3 CPCI接口程序设计

4．7 Flash程序加载

4．8 本章小结

5 系统平台的调试与分析

5．1 视频采集／输出模块调试

5．2 通信模块调试

5．2．1 串口通信调试

5．2．2 CAN通信调试

5．3 SDRAM存储器测试

5．4 FlashBurn测试

5．5 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录